Способ выводки ванной стекловаренной печи Советский патент 1984 года по МПК C03B5/16 

N9 «аь

1 Изобретение относится к промышлен ности строительства и строительных материалов, в частности к технологии разогрева ванных стекловаренных печей. Известно устройство, в котором осуществляется разогрев ванной стекловаренной печи с помощью продуктов сгорания в смеси с воздухом, получаемых в специальных опечках, сооружаемых около ванной стекловаренной печи lj . Недостатком данного устройства является низкое качество разогрева, обусловленное, в основном, термической неоднородностью в печи, вызывающей образование микротрещин при разогреве и останове печи и, как следствие, разрушение кладки печи в процессе ее эксплуатации, а также необходимостью отдельного сооружения опечек при каждом разогреве стекло.варенной печи. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выводки ванной стекловаренной печи, включающий подачу газа и воздуха в засьшку из дробленного огнеупора, сжигание газойоздушной смеси и нагрев продукт ми сгорания воздуха, идущего на разогрев внутренней поверхности кладки При этом камера сгорания выполнена с перфорированным дном и заполнена дробленым огнеупором, а газовьш коллектор, имеющий ряд отверстий и выполненный в форме кольца, смонтиро ван соосно относительно камеры сгора ния в слое дробленого огнеупора 2 Этот способ характеризуется недостаточной равномерностью прогрева ванной стекловаренной печи, вызываюп;ей вероятность разрушения ее кладки в процессе эксплуатации, невозможностью ускоренных разогрева и останова ванной стекловаренной печи, большим (до 400 мг/м) содержани ем окислов азота, вызывающим загрязнение атмосферы. Недостаточная равномерность прогрева кладки печи вызывается тем, что разогрев и останов печи осуществляется воздухом, нагреваемым продук тами сгорания неравномерно, так как потоки нагреваемого воздуха и продуктов сгорания подаются в камеру смешения спутно, а отсутствие на пути их следования каких-либо турбулизаторов приводит к их недостаточному смешению. Кроме того, неравномерность разогрева воздуха, подаваемого на обогрев кладки печи, объясняется неравномерностью поля температур потока продуктов сгорания. Неравномерность поля температур потока продуктов сгорания вызывается тем, что газовый коллектор в данном устройстве вьтолнен в форме кольца, что не обеспечивает однородной смеси газа и воздуха в слое дробленого огнеупора несмотря на турбулизацию воздушного потока под газовым коллектором, так как под газовым коллектором турбулизация воздуха организуется без газа, что создает лишь дополнительные сопротивления. Недостаточное смешение газа и воздуха приводит не только к возникновению неравномерности поля температур потока продуктов сгорания, но может также привести к неустойчивой работе теплогенератора в связи с захолаживанием большой поверхности торца (особенно центральной его части), Неравномерный прогрев торца приводит к неэффективной теплопередаче от торца к воздуху, подаваемому на нагрев кладки стекловаренной печи.Кроме того, неравномерность прогрева торца теплоотдающей поверхности приводит к образованию локальных зон с высокой температурой (до 1600 С), Сжигание газа при таких температурах вызывает образование окислов азота, концентрация которых достигает 300-400 мг/м, Дальнейшее разбавление продуктов сгорания воздухом лишь снижает концентрацию окислов азота, оставляя тем же.их валовый выброс, Недостаточное смешение газа и воздуха также не позволяет организовать ускоренные разогрев и останов печи, так как дальнейшее увеличение расхода газа в данном устройстве из-за недостаточного смешения вызывает появление в продуктах сгорания недожог и, как следствие, выброс пламени из слоя. Целью изобретения является ускорение процесса и продление кампании ечи. Поставленная цель достигается ем, что согласно способу выводки анной стекловаренной печи, включаюему подачу газа и воздуха в засьшку з огнеупорного материала, сжигание газовоздушной смеси и нагрев продуктами сгорания воздуха, идущего на разогрев внутренней поверхности клад ки печи, газ и воздух, идущий на горение, раздельно спутными потоками подают в двухзонную засыпку, содержащую слой засыпки из огнеупорного материала шарообразной формы поверх слоя материала неправильной формы, а воздух, идущий на разогрев внутренней поверхности кладки печи, подают тангенциально. На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ. Устройство содержит корпус 1, в котором укреплена решетка 2 с выполненными в ней отверстиями 3. К основанию корпуса 1 прикреплена решетка 4 с отверстиями 5, соосными отверстиям 3, образующая с решеткой 2 воздушный коллектор 6. Под решеткой 4 к основанию корпуса 1 прикреплен корпус 7, например, в форме конуса с патрубком- 8 подачи газа. В отверстиях 3 и 5 установлены газораспределительные трубки 9 так, что в отверс тиях 5 решетки 4 трубки 9 установлены плотно, а в отверстиях 3 решетки 2 трубки 9 установлены с кольцевым зазором 10. В корпусе 1 между решетками 2 и 4 тангенциально установлены патрубки 11 подачи воздуха, идущего на.образование газовоздушной смеси. На решетке 2 размещен слой дробленого огнеупсра 12 неправильной формы, на котором размещен слой шарового огнеупора 13. Над верхним уровнем слоя шарового огнеупора 13 в корпусе 1 тангенциально устанонпен патрубки 14 подвода воздуха, который смешивается с продуктами сгорания в камере 15 и, нагреваясь, поступает н обогрев кладки стекловаренной печи. Пример. Газ при давлении 1,3 кПа через газовый патрубок 8 подают в объем, образованный корпусом 7 и решеткой 4, а затем по газораспр делительным трубкам 9 подают в слой дробленого огнеупора 12 .неправильной формы, имеющий высоту 35 мм. Воздух идущий на образование газовоздушной смеси, при давлении 0,5 кПа через тангенциально расположенные патрубки 11 подают в воздушный коллектор 6 и через кольцевые зазоры 10 подают в слой дробленого огнеупора 12 неправильной формы, где за счет интенсивной турбулизации смешивают с газом. Полученную газовоздушную смесь подают в слой шарового огнеупора 13, имеющий высоту 65 мм, и осуществляют процесс Сжигания, создавая объемную теплопроизводительность, равную 17,5 мВт/м. Продукты сгорания газовоздушной смеси подают в камеру 15 для смещения с воздухом, идущим на обогрев кладки печи, поступающим по патрубкам 14 на слой шарового огнеупора 13. Зажигание газовоздушной смеси осуществляется известньлм способом. Размещение на решетке 2 слоя дробленого огнеупора 12 неправильной формы обеспечивает интенсивную турбулизацию струй газа, поступающих из газораспределительных трубок 9, и струй во.здуха, поступающих из воздушного коллектора 6 через кольцевые зазоры 10, но использование дробленого огнеупора 12 неправильной формы в качестве топливосжигающей поверхности (как в прототипе) неэффективно в силу возникновения больших сопротивлений, требующих повьш1ения давления на входе. С другой стороны, при использовании только шарового огнеупора 13 создаются малые сопротивления, но не обеспечивается качественное смешение газа и воздуха. Поэтому на слое дробленого огне- упора 12 неправильной формы размещен слой шарового огнеупора 13. Этим достигается возможность работы на более низком давлении, что создает экономию электроэнергии за счет применения дутьевого вентилятора меньшей мощности. Кроме того, шаровой огнеупор более технологичен с точки зрения изготовления по сравнению с огнеупором неправильной формы. Максимальный перекос температур кладки печи, не приводящий к образованию микротрещин, составляет . Обеспечение такой равномерности прогрева стекловаренной печи достигается за счет обогрева ее кладки равномерно прогретым воздухом. Достижение равномерности температуры воздушного потока происходит за счет .качественного смешения продуктов сгорания с воздухом, идущим на обогрев кладки печи подаваемым тангенциально, и равномерным прогревом торца слоя огнеупора.

Значительное сокращение времени простоя при разогреве или останове печи обеспечивается за счет возможности интенсификации процесса горения, т.е. возможности изменять расходы газа и воздуха в широких пределах при тех же габаритах камеры сгорания.

Подача воздуха на слой шарового огнеупора тангенциально потоку продуктов сгорания приводит к резкому охлаяздению торца слоя раскаленного огнеупора, что приводит к повышению КПД устройства и снижению температуры в зоне горения. Снижение же температуры в зоне горения вызьшает резкое снижение образования окислов азота в продуктах сгорания, тем самым снижается их валовый выброс в атмосферу.

При использовании известного устройства стекловаренной печи, имеющей производительность по стекломассе 15 т/сут, площадь два варочного бассейна 200 м и площадь стены варочного бассейна 45 м, технологический процесс времени разогрева

составляет 293 ч.

При использовании предлагаемого способа время разогрева ванной стекловаренной печи сокращается до 230 ч, кроме того, увеличивается

производительность кампании стекловаренной печи за счет обеспечения большей равномерности прогрева на 0,5 г.

СПОСОБ ВЫВОДКИ ВАННОЙ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ, включающий подачу газа и воздуха в засыпку кз огнеупорного материала, сжигание газовоздушной смеси и нагрев продуктами сгорания воздуха, идущего на разогрев внутренней поверхности кладки печи, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса и продления кампании печи, газ и воздух, идущий на горение, раздельно спутными потоками подают в двухзонную засыпку, содержащую слой засыпки из огнеупорного материала шарообразной формы поверх слоя материала неправильной формы, а воздух, идущий на разогрев внутренней поверхности кладки печи, подают тангенциально.

возду

П